[科普中國]-合流制管渠系統(tǒng)

合流制管渠系統(tǒng)是在同一管渠內(nèi)排除生活污水、工業(yè)廢水及雨水的管渠系統(tǒng)。常用的有截流式合流制管渠系統(tǒng)，它是在臨河的截流管上設(shè)置截流井。晴天時(shí)，截流管以非滿流將生活污水和工業(yè)廢水送往污水廠處理；雨天時(shí)，隨著雨水量的增加，截流管以滿流將生活污水、工業(yè)廢水和雨水的混合污水送往污水廠處理。1

簡介合流制管渠系統(tǒng)是在同一管渠內(nèi)排除生活污水、工業(yè)廢水及雨水的管渠系統(tǒng)。合流制管渠系統(tǒng)因在同一管渠內(nèi)排除所有的污水，所以管線單一，管渠的總長度減少，但合流制截流管、提升泵站以及污水廠都較分流制大，截流管的埋深也因?yàn)橥瑫r(shí)排除生活污水和工業(yè)廢水而要求比單設(shè)的雨水管渠的埋深大。在暴雨天，有一部分帶有生活污水和工業(yè)廢水的混合污水溢入水體，使水體受到一定程度的污染。我國及其他某些國家，由于合流制排水管渠的過水?dāng)嗝婧艽?，晴天流量很大，流速很低，往往在管底造成淤積，降雨時(shí)雨水將沉積在管底的大量污物沖刷起來帶入水體，形成污染。因此，排水制度的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)要求、污水利用情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，綜合考慮確定。常用的有截流式合流制管渠系統(tǒng)，它是在臨河的截流管上設(shè)置截流井。晴天時(shí)，截流管以非滿流將生活污水和工業(yè)廢水送往污水廠處理；雨天時(shí)，隨著雨水量的增加，截流管以滿流將生活污水、工業(yè)廢水和雨水的混合污水送往污水廠處理。1

采用合流制的條件一般來說，在下述情形下可考慮采用合流制1：

（1）排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速都足夠大，一定量的混合污水排入后，其污染負(fù)荷在環(huán)境容量范圍以內(nèi)。

（2）街坊和街道的建設(shè)比較完善，必須采用暗管渠排除雨水，而街道橫斷面又較窄，管渠的設(shè)置位置受到限制時(shí)，可考慮選用合流制。

（3）地面有一定的坡度坡向水體，當(dāng)水體高水位時(shí)，岸邊不受淹沒。污水在中途不需要泵汲。

顯然，上述條件的第一條是主要的，也就是說，在采用合流制管渠系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的要求，即保證水體所受的污染程度在允許的范圍內(nèi)，只有在這種情況下才可根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)及地形條件合理地選用合流制管渠系統(tǒng)。

截流式系統(tǒng)的布置特點(diǎn)當(dāng)合流制管渠系統(tǒng)采用截流式時(shí)，其布置特點(diǎn)是1：

（1）管渠的布置應(yīng)使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，并能以可能的最短距離流向水體。

（2）沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管，在截流干管的適當(dāng)位置上設(shè)置截流井，使越過截流干管設(shè)計(jì)輸水能力的那部分混合污水能順利地通過截流井就近排入水體。

（3）必須合理地確定截流井的數(shù)目和位置，以便盡可能減少對水體的污染，減少截流干管的尺寸和縮短排放渠道的長度。

（4）在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如果雨水可沿地面的街道邊溝排泄，則該區(qū)域可只設(shè)置污水管道。只有當(dāng)雨水不能沿地面排泄時(shí)，才考慮布置合流管渠。

設(shè)計(jì)流量截流式合流制排水管渠的設(shè)計(jì)流量，在溢流井上游和下游是不同的。

（1）第一個(gè)截流井上游管渠的設(shè)計(jì)流量

如下圖1所示，第一個(gè)截流井上游管渠（1~2管段）的設(shè)計(jì)流量為生活污水設(shè)計(jì)流量、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量與雨水設(shè)計(jì)流量之和。

在實(shí)際進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，當(dāng)生活污水與工業(yè)廢水量之和比雨水設(shè)計(jì)流量小得很多，例如有人認(rèn)為，生活污水量與工業(yè)廢水量之和小于雨水設(shè)計(jì)流量的5%時(shí)，其流量一般可以忽略不計(jì)，因?yàn)樗鼈兊募尤肱c否往往不影響管徑和管道坡度的確定。即使生活污水量和工業(yè)廢水量較大，也沒有必要把三部分設(shè)計(jì)流量之和作為合流管渠的設(shè)計(jì)流量，因?yàn)檫@三部分設(shè)計(jì)流量同時(shí)發(fā)生的可能性很小。所以，一般以雨水的設(shè)計(jì)流量（Qs）、綜合生活污水流量（Qd）、工業(yè)廢水量（Qm）之和作為合流管渠的設(shè)計(jì)流量，即：1

式中 Q—設(shè)計(jì)流量，L/s；

Qd—綜合生活污水流量，L/s；

Qm—工業(yè)廢水量，L/s；

Qs—雨水設(shè)計(jì)流量，L/s；

Qdr—截流井前的旱流污水設(shè)計(jì)流量，L/s；

這里，綜合生活污水流量和工業(yè)廢水量均以平均日流量計(jì)。在式（1）中，Qd+Qm，為晴天的設(shè)計(jì)流量，亦稱旱流流量Qdr，由于Qdr相對較小，因此按該式的Q計(jì)算所得的管徑、坡度和流速，應(yīng)用旱流流量Qdr進(jìn)行校核，檢查是否滿足不淤流速要求。1

（2）截流井下游管渠的設(shè)計(jì)流量

合流制排水渠在截流干管上設(shè)置了截流井后，對截流干管的水量情況影響很大。不從截流井泄出的雨水量，通常按旱流流量Qdr的指定倍數(shù)計(jì)算，該指定倍數(shù)稱為截流倍數(shù)n0，如果流到截流井的雨水流量超過n0Qdr，則超過截流能力的水，經(jīng)排放渠道排入水體，該情況稱之為合流管道的溢流。1

這樣，截流井下游管渠（如圖1中的2~3管段）的設(shè)計(jì)流量為：1

式中 —截流井后管渠的設(shè)計(jì)流量，L/s；

—截流倍數(shù)；

—截流井后匯水面積的雨水設(shè)計(jì)流量，L/s；

—截流井后匯水面積的旱流污水設(shè)計(jì)流量，L/s。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)